我国有机硅产业从无到有,从小到大五十多年的发展过程中,没有也不可能引进任何技术,是完全依靠自己的力量发展起来的。尽管目前与发达国家相比,还存在一定差距,但从目前的水平和发展势头看,“十一五”期间继续依靠自己的力量,完全有可能进一步提高我国有机硅工业的技术水平,缩短与发达国家的差距,将我国的有机硅产业做大做强。
一、发展现状
1. 基本情况
有机硅高分子材料具有优异的耐高低温、耐紫外光、臭氧及气候老化、电绝缘性能优良及生理惰性等一系列特性,广泛应用于航天、航空、电子电气、汽车、造船、机械、食品、日用化学品及医疗卫生等国民经济各部门,特别是在国防军工和高新技术领域,有机硅材料更是不可缺少的重要材料。
我国有机硅产业始于20世纪50年代初,经过几十年的努力,90年代步入了高速发展期,最近十几年取得了令人鼓舞的业绩。我国有机硅产业的快速发展是在我国制造业快速发展的牵引下取得的,反过来有机硅的发展又为制造业水平的提升发挥了重要作用。我国是纺织大国,但过去由于我国的印染、后整理助剂跟不上,出口的纺织面料基本是白坯,国外将之印染整理后,面料的手感、风格等都有了很大改善,质量有了很大提高,价格猛增数倍。现在我国出口的纺织面料主要用国产有机硅进行了整理,使产品档次大幅度提升;我国建筑装修随着经济的发展和人民生活水平的提高,越来越高档化,有机硅建筑密封剂逐渐被接受。上世纪80年代末90年代初,我国有机硅建筑密封剂生产尚处于起步阶段,因此建筑业所用的有机硅建筑密封剂几乎全部为进口产品,价格昂贵,2004年我国消费了有机硅建筑粘接密封剂12~13万吨,其中国产品11万吨,使建筑装修成本下降,节约大量外汇,为我国建筑业的发展发挥了重要作用;汽车的密封部位、电路系统使用有机硅材料可提高汽车使用的耐久性和可靠性,目前我国生产的小汽车平均每辆用硅橡胶1千克左右,距发达国家的3千克还有较大差距;上世纪80年代,家电制造业需要的高档有机硅粘接剂全部靠进口,每公斤价格800~900元,80年代末国产品产品上市,价格不到进口货的四分之一,现在更加便宜。为降低国产家电的生产成本,增加了对洋货的竞争力;有机硅材料的生理惰性及与人体良好相容性,使其成为优良的生物医学材料,我国有机硅生物医学材料也有一定的发展;我国的电气工业、信息产业、轻工、食品业、制药业等每年也都需要大量的有机硅产品。
国防和高技术领域也离不开高性能的有机硅材料,如各种航天器、军用飞机、军舰、反应堆、战车等需要的耐高温、耐低温、耐辐射、耐紫外光、耐臭氧、耐盐雾、耐烧蚀、无毒性等苛刻条件下使用的有机硅弹性体、粘接剂、密封剂、特种硅油及涂料等,基本全是我国自已生产的。可以说,有机硅材料为我国国防建设和高新技术产业的发展起了十分重要作用。
甲基氯硅烷
甲基氯硅烷生产是有机硅工业的基础,是技术密集型、资本密集型产业。目前,国外仅有美国道康宁和通用电气、德国瓦克、日本信越、法国罗地亚等少数几家公司掌握此技术。
我国有机硅产业1951年实验室研究开始,从无到有从小到大50年的发展过程中,是主要依靠自己的力量发展起来的。
1957年沈阳化工研究院(后转入北京化工研究院)进行了Φ200mm搅拌床直接法合成甲基氯硅烷的研究;1968年北京化工研究院(后转入晨光化工研究院)开始了流化床直接合成甲基氯硅烷的研究开发,并于七十年代初期,在上海树指厂完成了Φ400mm流化床合成甲基氯硅烷装置的试验工作,奠定了我国甲基氯硅烷合成工业化的基础。八十年代后期,国家选定在星火化工厂建设了万吨级甲基氯硅烷工业试验性装置。进入九十年代以来,我国有机硅单体在单套规模和合成技术方面都得到了快速发展。
进入21世纪,我国甲基氯硅烷生产技术取得了长足的进步。我国自主研究开发的用于甲基氯硅烷生产的铜催化剂活性高,选择性好,其改进型于 2004年3季度经有关企业应用,取得了十分满意的效果;甲基氯硅烷合成粗单体中,主产物二甲基二氯硅烷含量己达90%,收率可达84% (2000年以前只有65%~70%), 而且生产能力也有大幅度提高,这一水平已达到了目前的国际先进水平;单套设备生产能力己达50kt/a并正在建设100kt/a的生产装置;原材料消耗和能耗也有明显下降。
苯基氯硅烷
苯基氯硅烷的用量比甲基氯硅烷要少得多,但却是不可缺少的重要有机硅单体。在硅油、硅橡胶分子中引入苯基硅氧链节,可明显提高硅油、硅橡胶的耐高温性能,适量引入(~7.5% mol)可大大改善硅油、硅橡胶的低温性能;硅树脂合成中苯基单体更是不可缺少的,单用甲基三氯硅烷水解合成出的硅树脂太脆,须与苯基氯硅烷共水解,苯基的引入不仅增加了硅树脂的韧性,还增加了耐高温性能及与基材的粘接性。
苯基氯硅烷的合成方法有直接法、热缩法、格氏法及钠缩合法。1953年我国研发出格氏法; 随后1956年开发出卧式搅拌床技术; 1964年开发出立式搅拌床技术,并分别在天津、大连、西安及哈尔滨建立了生产装置; 1976年开始研究流化床直接法合成技术,并先后在安徽和四川建成了φ400mm流化床生产苯基氯硅烷的装置。
目前我国苯基氯硅烷主要采用直接法和热缩法,总生产能力约2600t/a,实际产量1500t/a左右。随着我国制造业的快速发展,对耐高温的硅树脂、硅油、硅橡胶的需求也迅速增加,对苯基氯硅烷的需求也越来越大,国产苯基氯硅烷已远远满足不了需要,从俄罗斯及美国Dow Corning大量进口,进口量约3000t/a。
气相白炭黑
气相白炭黑(气相二氧化硅)单个粒子尺寸在10~50nm,具有优良的物理化学特性,应用广泛。除了以四氯化硅为原料外,甲基氯硅烷生产中过剩的甲基三氯硅烷等可用于生产气相白炭黑。
目前全世界气相白炭黑的消费量约130kt/a~140kt/a,年均消费增长率在5%左右。主要用于硅橡胶、聚酯树脂、油漆涂料、胶粘剂和密封胶等领域,用于硅橡胶的气相白炭黑约70kt/a。
我国的气相白炭黑从上世纪六十年代开始研究,但技术进步很缓慢,在产量、质量、品种等方面与国外公司相比有很大的差距。进入“十五”时期以来,国内气相白炭黑行业有了很大的发展,不仅掌握了四氯化硅生产法,而且还掌握了用甲基三氯硅烷为原料生产气相白炭黑的技术,产品的产量和质量有了很大提高,已达到千吨级规模,产品的各项技术指标基本达到进口产品水平。但生产规模、产品的微观质量、品种数量及系列化程度与国外比,仍存在一定差距。
“十五”期间国内气相白炭黑产品的使用量平均以20%以上的速度增长,2004年的进口量为6961t,国内产品的产量为1600t,国内的气相二化硅表观消费量为8561t,其中进口产品占据了超过80%的份额。由此可以看出,国内气相白炭黑产业仍然有较大的发展空间。
表1 “十五”期间我国气相二氧化硅消费增长情况 单位:吨
|
2001 |
2002 |
2003 |
2004 |
2005(预计) |
进口量 |
2787 |
3436 |
5759 |
6961 |
8350 |
产 量 |
580 |
850 |
1150 |
1600 |
2000 |
表观消费量 |
3367 |
4286 |
6909 |
8561 |
10350 |
增长率 |
26% |
27% |
61% |
24% |
21% |
基础聚合物及其下游产品
有机硅基础聚合物主要有热硫化(HTV)硅橡胶基胶、缩合型室温硫化(RTV)硅橡胶基胶、加成硫化硅橡胶基胶、硅油及硅树脂。
(1)HTV硅橡胶
目前我国HTV生胶生产能力约142kt/a、2004年实际产量约85 kt/a(含合资公司的产量),采用的生产工艺主要有静态混合连续法和双釜并联半连续法,目前单套能力已达5000t/a。
(2)液体硅橡胶
各类液体硅橡胶我国都有产品,特别是用于建筑的液体硅橡胶发展十分迅速,生产企业已有30多家,总生产能力超过200 kt/a,估计2004年产量超过130 kt/a(不含国外独资企业)。除建筑业外,液体硅橡胶还用于弹性模具制造、汽车工业、电子电器、电力输送、计算机按键等行业,用量也十分可观,估计总量在20 kt/a以上。2004年液体硅橡胶消费的初级硅氧烷量超过75kt/a。我国生产的液体硅橡胶与发达国家相比,产品的系列化及质量稳定性尚需进一步提高。
与液体硅橡胶生产配套的设备、助剂、填料等的生产近10多年也取得了很大的发展,但仍存在品种不够齐全、质量水平偏低的问题。
(3)硅油及其二次加工产品
硅油的应用范围十分广泛,主要用于纺织助剂、化妆品、消泡剂、脱模剂、表面活性剂、涂料、纸张涂层、电子电气等领域,我国自已生产的这些产品折合成纯硅油约20 kt/a,估计跨国公司销于我国的硅油产品折合成纯硅油超过20 kt/a。。
(4)硅树脂
与硅油、硅橡胶相比,我国硅树脂需要量要低的多,估计全国实际产量在5000t/a左右,而且高档产品主要依赖进口。
(5)硅烷偶联剂及RTV硅橡胶交联剂
目前我国各种硅烷偶联剂的总产量8 kt/a~10 kt/a,各种RTV硅橡胶交联剂产量约6.5 kt/a。硅烷偶联剂主要品种有γ-氯丙基三烷氧基硅烷,Si-69、KH-570、KH-560、N-β氨乙基-γ-氨丙基三烷氧基硅烷、N-β-氨乙烯-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷等。RTV硅橡胶交联剂主要有甲基三乙酰氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三丁酮肟基硅烷、二乙胺基甲基三乙氧基硅烷、二氯甲基三乙氧基硅烷、正硅酸乙酯等。
2. 存在的问题和差距
甲基氯硅烷
尽管近10年来我国甲基氯硅烷生产在规模和技术上都取得了显著的进步,但仍然存在不少问题。主要问题如下:
(1)硅块的质量控制。硅的质量是影响甲基氯硅烷单体合成的主要因素,由于我国化学硅厂规模较小,往往一家甲基氯硅烷单体生产厂由多家硅厂供货;硅生产厂在冶炼过程中,由于缺少严格的质量控制和先进的检验手段,质量的稳定性存在一定问题,因此目前甲基氯硅烷生产用的硅质量难以保证。
(2)我国甲基氯硅烷生产中,原材料单耗,产品质量都与国外有一定差距。
(3)国外流化床采用内旋风,而我国因技术尚没解决,采用外旋风,旋下的触体进入贮罐,由贮罐分批返回流化床反应器。为减少床内触体的带出,气速较低,使流化床反应器传质传热效果和生产能力的提高受到限制。
(4)氯的回收利用率低只有60%~70%,而国外在85%以上。
(5)主产物二甲基二氯硅烷的收率偏低,总体水平在78%~83%,而国外为84%~88%。
(6)原材料主要在我国的西部地区,但生产企业却集中在东部。
苯基氯硅烷
我国苯基氯硅烷生产装置规模小,技术水平不高。目前主要采用直接法,由于催化剂用量大(触体中催化剂含量约35%),氯苯的单耗也高,造成生产成本偏高。更主要的问题是生产过程中产生多氯联苯,会对环境和生态造成严重污染和影响。发达国家已淘汰直接法合成苯基氯硅烷的工艺。美国Dow Corning公司用格氏法连续化生产,生产过程中不产生多氯联苯。 我国有两家企业采用热缩法生产苯基氯硅烷,产品为苯基三氯硅烷、甲基苯基二氯硅烷。德国、俄罗斯也采用热缩法。热缩法由于反应温度高,虽然停留时间很短,也会产生少量多氯联苯。
有机硅聚合物及其后续产品
(1)高档产品较少
我国生产的有机硅产品品种有数百个,总产量约有350kt/a,但基本为中低档产品,高档产品较少。
(2)产品质量及稳定性有待提高
由于工艺、技术、设备、管理及客户的消费观念等原因,使我国有机硅聚合物及其后续产品的质量普遍较跨国公司的产品逊色,而且有些产品的质量波动较大。
(3)对产品的应用研究工作重视不够
国外跨国公司投入大量人力、物力进行产品的应用研究,解决产品应用中遇到的问题及探索新的应用领域,而我国生产企业都对产品的应用研究重视不够,所进行的工作常常是为了应付客户在产品使用过程中遇到的问题,往往缺乏深入的应用基础研究和开拓新应用领域的研究。
(4)生产企业规模小、数量多(超过1000家),技术水平和装备水平有待继续提高。
二、“十一五”面临的发展环境分析
1. 有利条件和制约因素
有利条件:(1)快速发展的大市场
一个国家对有机硅产品的需求量可以反映出该国的经济发展情况。改革开放以来,我国经济实现连续多年的快速发展,以及人民生活水平的大幅度提高,使我国有机硅产品的需求量以平均每年近30%的速度增长,快速发展的市场是我国有机硅产业发展的最有利条件。
(2)初步形成了自我发展的产业基础及人才队伍
经过50多年的发展,目前已有近200kt/a(不含在建或停产的能力)甲基氯硅烷、140kt/a HTV生胶、220kt/a液体硅橡胶、15kt/a硅烷偶联剂、40kt/a硅油及后加工产品、7.5kt/a硅树脂生产能力,可以说我国的有机硅产业已初具规模。只要把技术水平、管理水平和市场开拓水平再上个台阶,就能发展成为世界有机硅生产大国。
通过多年的培养和实践锻炼,已形成了自已的研究开发、工程设计、工业生产、市场开拓及企业管理的人才队伍。
(3)可持续发展的技术基础。经过50多年的积累和技术创新,我国已基本掌握了有机硅单体、聚合物、后加工的工业生产技术,只要相关政策跟上、管理科学、增加科技投入,用不了很长时间我国有机硅生产的主要技术就会达到世界的先进水平。
(4)发展中的配套条件。九十年代以来,由于有机硅产业的快速发展,促使了与之配套的助剂、原料、仪器、设备的蓬勃发展,为我国有机硅工业发展提供不可缺少的保障条件。
制约因素:(1)甲基氯硅烷单体生产能力不足,使生产有机硅聚合物的原料环硅氧烷或水解料仅能提供国内需求量的1/3左右,主要依赖进口,致使我国有机硅聚合物及下游产品的生产受制于人。由于原料紧缺,2004年相当数量的下游企业产量低于2003年。
(2)金属硅原料的质量是决定甲基氯硅烷生产水平的重要因素,采用优质化学硅与我国有机硅企业目前普遍采用的普通化学级硅相比,在反应工艺条件相当的情况下,主产物二甲基二氯硅烷在粗单体中的含量要高4%~5%,而目前这种优质硅数量有限,满足不了国内企业的需求。
(3)下游产品生产能力过剩导致无序竞争。企业为了取得客户,不惜采用各种手段营销自已的产品,造成经营成本增加,而成品价格却涨不上去,为了生存,采用低质原料或偷工减料,导致产品质量下降。
(4)创新能力不足。我国各种有机硅生产企业1000多家,重视技术进步技术创新的企业并不多,用于研发的资金十分有限。我国每年用于有机硅研究开发的资金很少(含国家和企业投入),不到有机硅产品销售额的0.6 %。
2. 国内外市场环境分析
(1)近几年国外有机硅产品市场概况
亚洲有机硅市场增长最快,但1997年~1998年间该地区消费量明显下降,1999年起又恢复了上升的趋势。虽然北美此期间保持了继续增长,但亚洲的经济危机使其1998~1999年出口价格明显下降。1995~2004年间日本由于国内经济的不景气及制造业向海外转移,有机硅的需求增长十分缓慢。
2003年美国经济的复苏,加快了世界经济增长的步伐,有机硅产品由生产能力过剩,转为供应偏紧。
近几年世界有机硅生产及消费情况见表4。
1998年全球有机硅氧烷产量为65万吨,产值为73.5亿美元,以此为依据,估计2004年全球有机硅市场约为90亿美元。
有机硅市场的规模取决于社会和经济发展的水平,并随时代进步而提高。据统计,一个国家有机硅消费量的增长与国民经济GDP增长有内在的联系,以制造业为主的发展中国家有机硅市场消费量的增长约为GDP增长的3倍,而成熟的工业化国家约为1-2倍。
可以推测,到2010年全球有机硅市场至少可以再增加40~50亿美元,中国有机硅市场的发展将起着十分重要的作用。
世界发达地区(含北美、欧洲和日本)各种有机硅产品所占的市场份额可见表2,全球聚硅氧烷的生产能力见表3。
表2 近年世界发达地区各种有机硅产品的消费构成
产品种类 |
份额/% |
有机硅弹性体 |
52 |
硅 油 |
42 |
硅 树 脂 |
6 |
表3 全球聚硅氧烷的生产能力 单位:kt/a
公司
名称 |
2004年
生产能力 |
所占比例/% |
新增生产能力 |
2010年生产能力 |
所占比例/% |
道康宁 |
410 |
36.3 |
200 |
610 |
35.7 |
GE |
250 |
22.1 |
|
250 |
14.6 |
Wacker |
130 |
11.5 |
70 |
200 |
11.7 |
信越 |
140 |
12.4 |
|
140 |
8.2 |
罗地亚 |
100 |
8.8 |
|
100 |
5.8 |
其它 |
100 |
8.8 |
310 |
410 |
24.0 |
合计 |
1130 |
|
580 |
1710 |
|
(2)国内市场
自上世纪90年代以来,随着世界制造业向中国的转移,中国的有机硅市场得到迅猛发展,聚硅氧烷的表观消费量(国内产量+进口量-出口量)从1993年的9.8 kt/a增长到2004年的180 kt/a,年均增长为30 %,是全球有机硅市场发展最快的国家。
估计2004年国内对各种有机硅产品的需求量折合成纯有机硅聚合物,热硫化硅橡胶约85kt、液体硅橡胶75 kt、硅油40 kt。其它有机硅产品中,硅树脂约5 kt、硅烷偶联剂12 kt、交联剂6.5 kt。海关统计2004年我国初级硅氧烷进口量为143.76 kt,出口20.84 kt,由废胶裂解制得的初级硅氧烷20 kt左右,扣除出口的数量,2004年国内消费初硅氧烷约205kt(含外资企业在华生产所消耗的初级硅氧烷),由于各方面原因造成这一数字的偏差,实际消费量可能要大于205 kt。
虽然近年来我国有机硅材料消费量快速增长,但人均消费量仍处于低水平。1998年美国人均消费约1kg,日本约0.8kg,我国当时只有0.03kg,2004年增至0.16kg。可见,市场潜力是很大的。
3. 竞争力分析
(1)建设投资及运行费用
同样规模的有机硅工厂建设投资,国外一般是国内的2~3倍;工厂操作工人平均工资国外是中国的30多倍。我国企业在这方面有很大的竞争优势。但如果国外跨国公司在我国建厂,这一优势会有较大削弱。
(2)生产成本
国外有机硅生产厂由于规模大、单耗低、收率高,有利于降低成本,但由于投资大、人工费用大,又对其成本带来不利的一面。据测算,国外D4生产成本约为12200元/吨,与国内相差不大。
(3)产品质量及品牌
国外各大有机硅生产商不仅产品品种多(如DC公司有7000种),而且系列化、配套化,产品质量稳定、性能高、包装质量好。多年的优质服务,使其产品在客户中产生了良好的信誉,名牌价值高。相比之下,我国有机硅产品的品牌价值要低的多,企业还有许多工作需要跟上。
(4)研究开发
国外有机硅生产商十分重视新产品、新技术的研究开发,为此每年都投入了大量的人力、物力。DC公司每年投入销售额的7%,约2亿美元作为研发经费。我国每年用于有机硅研究开发的费用十分有限,除了科研院所及少数规摸较大的企业外,绝大多数企业基本没有研发能力。
专利数是知识产权情况的重要标志之一,而我国有机硅企业和专业技术人员对申请专利,长期以来不够重视,这也与我国在知识产权保护方面工作不力有关。到2004年底,我国从事有机硅研究开发及生产的主要单位,共申请中国专利400篇左右(企业申请的不到30篇),跨国公司申请的有关有机硅方面的中国专利总计超过600篇。
(5)管理水平及市场开拓能力
随着我国有机硅产业的发展,我国一些大型有机硅生产企业,管理水平和市场开拓能力都有了明显的提高和增强。但也应看到,与跨国公司相比,仍存在相当的差距,主要表现在现代企业制度尚没完全建立起来,众多中小型有机硅企业管理尚处于初级阶段;在经营上缺乏服务意识,低价销售成为主要的竞争手段,导致产品走向低端市场。长期下去,将会使客户对国产品失去信任。
4. 需求预测和发展趋势
表5 近年我国初级硅氧烷消耗情况
年 份 |
国内产量
kt |
裂解料
kt |
净进口
kt |
表现消费量
kt |
增长率
% |
2000 |
19.6 |
7.0 |
47.8 |
74.4 |
|
2001 |
23.8 |
7.0 |
57.2 |
88.0 |
18.3 |
2002 |
36.7 |
8.0 |
72.9 |
117.6 |
33.6 |
2003 |
47.3 |
10.0 |
90.7 |
148.0 |
25.9 |
2004 |
62.0 |
20.0 |
122.9 |
204.9 |
38.4 |
由表5数据可见,2001~ 2004年间我国有机硅行业对初级硅氧烷的年需求量仍以2位数的速率增长,4年的平均增长率为29.1%,远高于世界平均增长率的6%。专家们认为在今后相当一般时间内,我国经济仍处于高速发展期。但随着我国总体经济趋于更平稳的发展,有机硅行业的增长率虽然会继续高于国民经济的增长率,但已不可能继续维持前几年膨胀式的增长。预计今后几年我国有机硅需求量的年均增长率为15%~20%,2010年我国市场将需要470kt~610kt/a初级硅氧烷。
三、“十一五”发展目标
“十一五”期间,我国有机硅产业不仅规模上要大幅度扩大,而且在技术水平上应该也有较大提升。
1. 发展方针
以国家的发展战略和产业政策为指导,按照科学发展观和循环经济的要求,增大科技投入,提高技术水平; 以结构调整为主线,向规模化、大型化发展,加速向技术密集和效益型转移; 走向集约化经营,上下游协调发展; 提高管理水平,节能降耗,不断提升产品质量,逐步实现环境友好生产,走可持续发展的道路。
2. 发展目标
(1)扩大甲基氯硅烷单体的生产能力
2010年,我国甲基氯硅烷的生产能力要达1100kt/a,产量为990kt/a(含跨国公司)相应的初级硅氧烷的生产量为490kt/a。“十一五”期间形成5~8个甲基氯硅烷生产能力超过100kt/a的生产基地,中国企业总产能900kt/a,可满足国内需求量的80%以上。
(2)甲基氯硅烷生产的技术水平
单套设备能力:50kt/a~100kt/a
选 择 性:二甲基二氯硅烷平均收率83%以上。
原料单耗(t/t):
硅 粉 0.23~0.24
氯甲烷 0.82~0.84
铜 0.003~0.004
精二甲二氯硅烷纯度:≥99.98%
水解、裂解总收率:≥97%
氯回收利用率:≥80%
(3)苯基氯硅烷
提高技术水平,降低原材料单耗,提高时空产率。通过技术进步,减少生产过程中多氯联苯的产生,最终实现无多氯联苯生成。2010年苯基氯硅烷的产量达到10kt/a。
(4)气相白炭黑
目前我国气相白炭黑总生产能力为2500t/a,预计2010年我国对气相白炭黑的需求量将达20kt/a,考虑到美国Cabot、德国Wacker、日本Tukryama都宣布在中国投资建设气相白炭黑生产装置,“十一五”期间,我国企业再增加5000t/a的生产能力,使总生产能达7500t/a。产品质量应达到国外企业生产水平,并能稳定生产,同时进一步实现产品的系列化。
(5)基础聚合物及后加工产品
基础聚合物(硅油,RTV、HTV硅橡胶基胶)的质量达到进口产品水平,品种系列化、多样化。大品种的单套设备生产能力≥5000t/a。
硅油、改性硅油及其后加工产品
产品质量:二甲基硅油、甲基苯基硅油、甲基含氢硅油、聚醚改性硅油、氨基硅油及其乳液等产品质量要达到进口产品水平。创建一批知名产品品牌;产品系列化:针对不同产品及应用领域实现产品的配套化和系列化。硅油产品品种总数达到200个左右;2010年硅油产品总量折合成纯硅氧烷140kt。
液体硅橡胶(LSR)
“十一五”期间,液体硅橡胶要逐步淘汰低劣产品品种,形成高、中、低系列产品,满足不同使用需求。
①缩合型室温硫化(RTV)硅橡胶要研究开发并投产一批电子、信息、汽车、建筑及其它行业用的高档产品,质量达到进口同类产品水平。提高基胶、助剂、添加剂、包装材料等的质量。
②加成型液体硅橡胶增加新品种,特别是用于信息产业、电力输送、电线电缆等产业用的新产品,并使质量达到进口产品水平。
③2010年液体硅橡胶产品总产量250kt,品种500个左右。加强应用研究,形成一批知名品牌。
热硫化(HTV)硅橡胶
①建立单套产能为5000t/a~10000t/a的生胶生产装置。2010年形成200kt/a总产量,提高产品质量,挥发份≤2.0%,特别要求的产品挥发份≤0.5%。
②混炼胶:增加品种,形成针对不同领域的配套化、系列化产品;提高产品质量,开发并生产出长期(1年以上)贮存稳定、二段硫化黄变性小的高品质混炼胶产品,2010年总产量275kt。
③鼓励发展高性能、高品质的新品种。
硅树脂
研究开发并生产出一些高水平的硅树脂品种;2010年我国硅树脂总产量达30kt/a。
硅烷偶联剂及RTV硅橡胶交联剂
“十一五”期间,提高已有硅烷偶联产品质量,使产品质量水平基本达到国外同类产品水平。实现产品系列化、配套化。采用硅醇直接法合成硅烷偶联剂。2010年硅烷偶联剂总产能达到25kt/a左右。
用于缩合型室温硫化硅橡胶的各类交联剂,应在大幅度提高质量的基础上提高产量,增强特殊结构的新品种,实现系列化、配套化。2010总产量10kt/a左右。
修定完善已有行业标准,并制定一批新的行业标准。
3. 发展重点与布局原则
发展重点:(1)甲基氯硅烷及初级硅氧烷的生产
目前我国有机硅产业所需的最主要原料初级硅氧烷主要靠进口,国产化率只有1/3左右,而且质量的稳定性与国外产品比尚有一定差距。发展甲基氯硅烷及初级硅氧烷生产应是“十一五”期间的首要任务。要在现有技术的基础上,将生产规模上和技术水平都要再上一个台阶。为此应抓好以下几项工作:
①建立几个有一定规模的有机硅生产用化学硅的生产基地
2010年我国有机硅行业需要专用化学级硅300kt/a左右,目前我国化学硅的产量和质量都满足不了有机硅生产的需要。硅的质量对甲基氯硅烷生产的水平有很大影响,“十一五”我国应抓好这一环节。
②甲基氯硅烷合成的专用催化剂
催化剂是甲基氯硅烷合成的又一关键性因素。中蓝晨光化工研究院(国家有机硅工程技术研究中心),研究的三元铜粉催化剂有较高的活性和选择性,特别是近年为配合我国甲基氯硅生产,进行了一些提高选择性和活性的研究开发工作,取得了很好的结果,但生产规模小,远远满足不了快速发展的甲基氯硅烷生产的需求,应将稳定生产、扩大规模作为“十一五”重点任务。
(2)加大对有机硅各生产环节的新技术、新工艺、新产品、新设备的研究开发力度,全面提升我国有机硅产业的竞争能力。
①甲基氯硅烷
流化床结构及内旋风分离技术的研究,这对提高反应的传质传热效果及设备的产能,实现单套设备大规模和超大规模的生产能力有重要意义;
②苯基氯硅烷
通过对新生产工艺或新型催化剂的研究开发,实现无多氯联苯副产物的生产;
③规模化生产有机硅基础聚合物(HTV、RTV基胶)的新工艺、新设备的研究开发;
④聚合物后加工高性能新产品的研究开发;
⑤规模化生产热硫化硅橡胶混炼胶新工艺、新设备的研究开发;
⑥研究开发无多氯联苯副产物的苯基氯硅烷单体生产技术;
⑦功能有机硅材料的研究开发;
⑧加强国防军工和高技术配套的有机硅新材料研发;
⑨加强新型氟硅橡胶、苯基硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂的研究开发。
发展布局原则
目前有机硅生产基本集中在东部地区。而东部地区生产甲基氯硅烷的硅块、甲醇主要从西部运去,这种状况从经济上并不合理,应鼓励在西部建设新的大型有机硅生产基地。
四、政策措施建议
1. 支持民营企业投资建设大型甲基氯硅烷生产装置,鼓励有机硅行业科技创新,保护和发展国产品牌。
2. 有机硅工业的重要原料──化学级硅的生产是一种高耗能、对环境和生态都会造成不良影响(需要大量木炭作还原剂),建议国家限制化学硅的出口。
3. 加大对有机硅新技术、新工艺、新产品及新装备研究开发投入的力度,提高企业的自主创新能力。
4. 国家应在各行各业,倡导使用国产有机硅材料,并对采购材料实行标准化、规范化管理,有助于我国的制造业水平的提升,也有利于遏制材料产品的低档化、劣质化趋势。
5. 鼓励企业建设50kt/a以上甲基氯硅烷生产装置,重点扶持100kt/a以上的甲基氯硅烷生产装置建设。
6. 鼓励上、下游企业的联合重组。我国有机硅下游企业相对比较大的有100~200家不但具有一定规模,而且掌握生产技术和一定的市场份额,这些企业实际是跨国公司和我国有机硅单体厂的客户。由于历史原因,我国有机硅单体生产企业一般不生产下游产品,如现在开始生产下游产品,势必造成对下游企业打压,对我国有机硅行业发展不利。应以单体企业为核心,先与下游的客户组成松散协作网,逐渐通过资本的相互渗透,形成紧密的联合体。政府应出台相关政策鼓励和引导这种联合,逐步提高下游产品生产的集中度。
7.保护民族品牌,培育名牌产品,创造中国名牌产品。
8.规范市场,建立健全各类有机硅产品的行业标准及管理模式。